桥梁变形监测大桥中长期监测技术报告总结版.docx
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桥梁变形监测大桥中长期监测技术报告总结版
四川汉源青富乡大桥中长期监测报告
（第3期）
湖北省交通规划设计院
二○一四年九月
四川汉源青富乡大桥中长期监测报告
（第3期，）
编写：
复核：
审核：
湖北省交通规划设计院
二○一四年九月
一、工程概况
青富乡大桥位于汉源新县城环湖路，桥梁全长，共10跨。
该桥平面位于直线上，纵面位于%的下坡段。
上部构造采用3
40+4
40+3
40m预应力混凝土T梁，先简支后连续，全桥共三联。
下部构造桥墩采用空心薄壁墩或单薄壁墩，桩基础，桥台采用U台，桩柱式台。
9座桥墩高度不等，最大墩高。
在3、7号墩设置D160型伸缩缝，在0、10号台设置D80型伸缩缝。
桩基均按嵌岩桩设计。
桥梁概况及总体布置分别见图、图及图。
桥面底部构造如图所示
设计荷载等级：
公路－Ⅱ级。
图青富乡大桥侧立面照片
图青富乡大桥全桥桥面照片
图青富乡大桥桥面底横隔板与T梁照片
图青富乡大桥桥跨布置立面图
二、监测技术方案
监测目的
以青富乡大桥结构安全为监测目标，对该桥桥墩竖直度、沉降量、桥面线形、桥面各测点高差变化及桥位处水位变化等进行中长期监测，通过观测结构变形，分析其发展变化，掌握该桥主梁总体变形、基础沉降及偏位等几何及位置状态的发展变化规律，为桥梁安全状态评估提供技术依据。
监测内容与方法
1、监测内容
（1）桥墩竖直度（双向）：
测量1#～9#桥墩竖直度，具体操作方法为：
对桥墩顺桥向和横桥向立面，沿高度方向分别选择2个以上监测截面，每截面选择2个以上测点，采用全站仪对桥墩竖直度进行免靶板法测量。
桥墩测点布设如图所示。
（2）沉降：
桥面各25个测点相对于桥外的固定A点为基点做高差观测点，可用此做下次的桥面测点沉降计算，采用全站仪测量各测点沉降量。
（3）桥面线形（双向）：
在桥面设立永久观测点，以此为基准测量桥面水平和竖向线形。
测点布设原则为：
在桥墩处一侧距桥墩中心线米处设置；在伸缩缝两侧米处设置；在各桥跨跨中处设置。
采用全站仪测量。
桥面测点布设如图所示。
（4）桥面和墩底裂缝：
对桥面和墩底各部进行人工观察，如发现裂缝时，应对裂缝进行描述和记录。
（5）水位测量：
测量桥位处水位，具体操作为：
设立基准点，测量水位处与基准点之间的相对坐标，根据基准点的实际坐标，得到实际水位测量值。
图桥墩测点布置
图桥面测点布设示意图（同上期一致但多增设A、B、C、D、E五点）
2、监测方法
（1）布设全桥监测基准网点，测量精度满足国家标准；
（2）在1#～9#桥墩顶部、底部以及0#、10#桥台两侧布设观测点，用于测量墩台竖直度、沉降和偏位；
（3）在桥面沿桥长方向布设测点，测点布设原则为：
在桥墩处一侧据桥墩中心线1米处设置；在伸缩缝两侧1米处设置；在各桥跨跨中处设置，用于测量桥面线形。
（4）采用全站仪免棱镜法测量靶板坐标、计算桥墩竖直度、沉降，采用全站仪免棱镜法测量桥位处水位；
（5）沿桥墩高度，在顺桥向选择3个检测截面，横桥向选择3个检测截面，每个截面选择5个测点，采用全站仪免棱镜法对桥墩竖直度进行测量，与靶板测量结果进行校核；
（6）在采用全站仪对桥面线形进行测量时，较上次增设5个固定桥面外测点（分别为：
A、B、C、E、D），具体布置情况参考”桥面测点布置示意图”），用以测量各测点相对于A的绝对坐标值并以此来长期监测各测点的沉降变化；
（7）根据多次测量结果的对比，分析桥梁结构总体变形和基础沉降发展规律。
监测频率
青富乡大桥监测工程服务期为三年，对桥墩竖直度、沉降量、桥面线形及桥位处水位，按照以下频率进行监测，每次测量完成后及时上报监测报告。
（1）1#～9#桥墩竖直度监测：
4次/年；
（2）桥面各测点相对于A的高差变化：
4次/年；
（3）桥面线形监测：
1次/年；
（4）桥面和墩底裂缝观测：
2次/年；
（5）桥位处水位监测监测：
4次/年。
三、监测数据处理结果
根据监测技术要求，通过2014年8月（25日至28日）的现场测量工作，测得桥面线形、桥墩竖直度、桥墩沉降及汉源湖水库水位数据如下（详细数据见附表1-附表6）。
桥墩竖直度与墩台偏位
根据监测截面的布置，使用全站仪测得1#~9#墩的顺桥向与横桥向的竖直度、水平偏位的数据，由双向水平偏位确定桥墩的双向竖直度；横桥向见图~图，顺桥向见图~图所示，横、顺桥向桥墩变形见图~图；具体观测结果数据本期详见附表1，上期详见附表2。
图1#～9#桥墩横桥向8月竖直度（0—>10为汉源至石棉方向）
图1#～9#桥墩横桥向8月墩顶偏位对比（0—>10为汉源至石棉方向）
图1#～9#桥墩横桥向8、5月竖直度对比（0—>10为汉源至石棉方向）
图1#～9#桥墩横桥向8、5月偏移量对比（0—>10为汉源至石棉方向）
图1#～9#桥墩顺桥向8月竖直度（0—>10为汉源至石棉方向）
图1#～9#桥墩顺桥向8月墩顶偏位对比（0—>10为汉源至石棉方向）
图1#～9#桥墩顺桥向8、5月竖直度对比（0—>10为汉源至石棉方向）
图1#～9#桥墩顺桥向8、5月竖直度对比（0—>10为汉源至石棉方向）
图1#～9#桥墩横桥向变形示意图（1—>9为汉源至石棉方向）
图.101#～9#桥墩顺桥向变形示意图（1—>9为汉源至石棉方向）
桥面线形监测结果
桥面线形的观测主要是为了体现桥面的横向和竖向线形情况。
此次现场测量较上次在桥外增设了A、B、C、D、E五个点（建立监控站网）；其中以A点为主要参考，按照测量数据已A在以后的测量中均已测量线形情况见图、图、图。
观测结果详见附表2。
图中正值代表偏向坡岸侧、负值代表偏向水库侧，方向测点编号从左至右依次为01—25，代表从石棉至汉源方向。
其中，所测点形成的线性并非与护栏内边线完全平行一致；且所得实测差值完全按照0、25点所形成的直线作参照线得出。
图中正值代表偏离参照线往坡岸偏，负值代表偏离参照线往水库侧偏。
注：
图中4号测点的相对高程产生了突变，主要未考虑竖曲线的原因。
a.桥面横向实测值相对于1、25测点连线的差值（从左至右：
石棉→汉源）
b、横向偏移量变化走势图（从左至右：
石棉→汉源）
图桥面横向变形示意图（a、b）
图桥面竖向线形示意图（1号点实测和设计值重合）
图桥面竖向线形相对于设计线形的实际变化值及两期走势图（石棉→汉源）
桥面测点绝对坐标监测结果
考虑到桥墩水涨缘故，墩台沉降无法观测，此次多增设A、B、C、D、E五个观测点，主要是为了把握全桥的空间位移变化。
本次以前面各测点为监控点，以桥外五个固定点为参考，且以A点、B点、C为基准点来换算后期各测点的绝对坐标（D、E点可做复核之用），从而达到建立观测站网的检测效果。
本次桥面测点的测量使用了包括使全站仪和精密水准仪两类仪器：
其中全站仪按有凌镜法测量，水准仪按加前置镜头来测量（提高测量精度）。
此次精密水准仪按照3点循进法测量，具体测量步骤：
第一步：
测量A点、1点、2点，
第二步：
换站测量1点、2点、3点，
………………………………………..，
（依次直至测完桥面各点）
此方法的好处是可通过前后两次测量的高差数据按均值法处理，便于达到减小误差的目的。
通过精密水准仪测得各测点相对A点的高差分别如图所示；本期各测点的相对A的坐标如下图所示，且具体数据详见附表6。
图本期桥面竖向线形相对于A点的线形（精密水准仪）
图桥面各测点相对于A点的坐标值
桥梁外观人工监测
桥面发现较多裂缝，主要集中于8#和9#墩顶桥面处。
此两处桥面裂缝横向贯穿桥面，且横向裂缝处防撞护栏整体裂开；同时，8#和9#两墩墩顶桥面有较大面积龟裂，且桥面平整度较差，可见明显下沉。
以测点4处（9#墩顶处）的裂缝尤为突出，且形成了桥面及护栏的贯通裂缝，具体详见图；桥面还存在龟裂和纵向裂缝，详情分别参见图和图。
a．桥面的横向裂缝
b、扩展至护栏的横向裂缝
c、横向裂缝宽度示意图
图桥面横向裂缝情况
图桥面龟裂裂缝情况
图桥面纵向裂缝情况
水位测量结果
水位测量的目的是用于分析水位对桥梁基础沉降及偏位的影响。
2014年8月28日，以第5、6跨跨中的12号测点为参考点，并忽略主梁变形的微小影响，水位变化计算过程如下：
（1）第5跨与6跨跨中的桥面高程为：
+
（2）水面测点和第5跨与6跨跨中的相对高度为：
（3）水面测点的高程为：
+（上期水位高程:
+）
由于6~8月期间雨水充沛，导致汉源水库水位上涨了约30米。
四、小结
2014年8月25日~9月12日期间，通过对四川汉源县青富乡大桥的变形监测和数据分析，结果表明：
1、1#、2#、3#、4#、5#、6#墩竖直度变化符合要求，但是7#、8#、9#墩水平偏位过大，应在后期管养过程中加强观测；
2、桥面线形在第3联明显下挠与上期观测一符合，后其中加强观测。
3、桥面裂缝较多，部分地方裂缝比较严重，需加强其后期发展变化。
4、三次现场测量期间，桥面各测点未见明显沉降。
附表：
监测数据汇总
附表11#～9#墩顺桥向与横桥向水平偏位观测值（8月）
测量日期
2014年8月27日
顺桥向
全墩高度（m）
测量高度（m）
测量水平偏位（cm）
偏位方向
测量高度的竖直度
计算墩顶顺桥向水平偏位（cm）
规范规定竖直度
9#墩
汉源方向
%
%H且≤25mm
8#墩
汉源方向
%
7#墩
汉源方向
%
6#墩
石棉方向
%
5#墩
石棉方向
%
4#墩
石棉方向
%
3#墩
汉源方向
%
2#墩
石棉方向
%
1#墩
石棉方向
%
测量日期
2014年8月27日
横桥向
全墩高度（m）
测量高度（m）
测量水平偏位（cm）
偏位方向
测量高度的竖直度
计算墩顶横桥向水平偏位（cm）
规范规定竖直度
9#墩
水库侧方向
%
%H且≤25mm
8#墩
坡岸侧方向
%
7#墩
水库侧方向
%
6#墩
坡岸侧方向
%
5#墩
坡岸侧方向
%
4#墩
水库侧方向
%
3#墩
坡岸侧方向
%
2#墩
水库侧方向
%
1#墩
坡岸侧方向
%
附表21#～9#墩顺桥向与横桥向水平偏位观测值（5月）
测量日期
2014年5月
顺桥向
全墩高度（m）
测量高度（m）
测量水平偏位（cm）
偏位方向
测量高度的竖直度
计算墩顶顺桥向水平偏位（cm）
规范规定竖直度
9#墩
汉源方向
%
%H且≤25mm
8#墩
汉源方向
%
7#墩
汉源方向
%
6#墩
汉源方向
%
5#墩
汉源方向
%
4#墩
石棉方向
%
3#墩
汉源方向
%
2#墩
石棉方向
%
1#墩
汉源方向
%
测量日期
2014年5月
横桥向
全墩高度（m）
测量高度（m）
测量水平偏位（cm）
偏位方向
测量高度的竖直度
计算墩顶横桥向水平偏位（cm）
规范规定竖直度
9#墩
水库侧方向
%
%H且≤25mm
8#墩
坡岸侧方向
%
7#墩
水库侧方向
%
6#墩
坡岸侧方向
%
5#墩
坡岸侧方向
%
4#墩
水库侧方向
%
3#墩
坡岸侧方向
%
2#墩
水库侧方向
%
1#墩
坡岸侧方向
%
附表3桥面线形各测点横向偏移结果
测点
桥面各测点横向偏移量及差值
5月
8月
差值（cm）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
附表4桥面设计与实测值高差（8月）
测点编号
距离1号点顺桥向距离（m）
设计值（m）
实测差值（m）
实测值（m）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
附表5桥面实测值相对于A点高差（8月）
测点编号
本期实测差值（相对于A点）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
附表6各测点相对于A、B、C点得绝对坐标（8月）
测量控制点的绝对坐标
测量日期
2014年8月27日
测点
x
y
z
A
0
0
0
B
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
D
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